一种转向轮转向轴斜装的轮系控制方法技术

一种转向轮转向轴斜装的轮系控制方法，步骤：（1）对轮系中每个转向轮建立转向轮转角转换方程；并进行直线拟合，得到斜装转向角与正交转向角的比例关系；（2）将每个转向轮实际的斜装转向角转化为对应的等价正交转向角；（3）按照通用的转向轮正交安装方式，建立整车和轮系的运动学关系，根据所有转向轮的等价正交转向角，确定整车的位置、姿态，进而通过轮系运动控制分解确定每个转向轮的期望正交转向角；（4）对轮系中每个转向轮的期望正交转向角按照比例关系，确定每个转向轮的期望斜装转向角；（5）根据确定的每个转向轮的期望斜装转向角，分别发送指令控制相应转向轮转向，得到每个转向轮实际的斜装转向角，转入步骤（2）循环执行。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】，步骤：（1）对轮系中每个转向轮建立转向轮转角转换方程；并进行直线拟合，得到斜装转向角与正交转向角的比例关系；（2）将每个转向轮实际的斜装转向角转化为对应的等价正交转向角；（3）按照通用的转向轮正交安装方式，建立整车和轮系的运动学关系，根据所有转向轮的等价正交转向角，确定整车的位置、姿态，进而通过轮系运动控制分解确定每个转向轮的期望正交转向角；（4）对轮系中每个转向轮的期望正交转向角按照比例关系，确定每个转向轮的期望斜装转向角；（5）根据确定的每个转向轮的期望斜装转向角，分别发送指令控制相应转向轮转向，得到每个转向轮实际的斜装转向角，转入步骤（2）循环执行。【专利说明】
本专利技术涉及一种具有转向轮转向轴斜装结构的车辆轮系控制方法，可应用于具有类似结构的车辆建模与控制。
技术介绍
轮系运动学建模是巡视器运动分析和控制的基础。完整的运动学建模需要考虑三维地形特点和巡视器的具体结构特点。巡视器是一种被动适应型轮式移动机器人，适宜在自然起伏地形环境中应用，但其运动学建模与控制也较为复杂。由于巡视器采用了转向轮转向轴斜装的设计，造成在建立运动学模型时，转向轮转轴坐标系与其他相关部件坐标系在零位状态下存在一特定夹角，而在运动学模型解算时，引入了大量的三角函数计算，造成最终的车轮与整器运动学关系过于繁琐，不利于工程应用。
技术实现思路
本专利技术的技术解决问题是:克服现有技术的不足，提供。本专利技术的技术解决方案是:，所述轮系中转向轮的转向轴与驱动轴非垂直安装；方法步骤如下:(I)对轮系中每个转向轮按照下述步骤进行控制；(1.1)根据待控制转向轮的转向轴与驱动轴之间夹角的余角，即转向轮斜装角度α，建立转向轮的转角转换方程；(1.2)根据上述转角转换方程，进行直线拟合，得到斜装转向角δ与正交转向角σ的比例关系；(2)根据每个转向轮实际的斜装转向角，利用步骤(1.2)中确定的比例关系，转化为对应的等价正交转向角；( 3 )按照通用的转向轮正交安装方式，建立整车与各转向轮之间的运动学关系，根据步骤(2)中确定的所有转向轮的等价正交转向角，确定整车的位置、姿态，进而确定每个转向轮的期望正交转向角；(4)对轮系中每个转向轮 的期望正交转向角按照步骤(1.2)中确定的δ与及的比例关系，确定每个转向轮的期望斜装转向角；(5)根据步骤(4)中确定的每个转向轮的期望斜装转向角，分别发送指令控制相应转向轮转向，得到每个转向轮实际的斜装转向角，转入步骤(2 )循环执行。所述步骤(1.1)中轮系运动学模型为:【权利要求】1.，所述轮系中转向轮的转向轴与驱动轴非垂直安装；其特征在于步骤如下: (1)对轮系中每个转向轮按照下述步骤进行控制； (1.1)根据待控制转向轮的转向轴与驱动轴之间夹角的余角，即转向轮斜装角度α，建立转向轮的转角转换方程； (1.2)根据上述转角转换方程，进行直线拟合，得到斜装转向角δ与正交转向角及的比例关系； (2)根据每个转向轮实际的斜装转向角，利用步骤(1.2)中确定的比例关系，转化为对应的等价正交转向角； (3)按照通用的转向轮正交安装方式，建立整车与各转向轮之间的运动学关系，根据步骤(2)中确定的所有转向轮的等价正交转向角，确定整车的位置、姿态，进而确定每个转向轮的期望正交转向角； (4)对轮系中每个转向轮的期望正交转向角按照步骤(1.2)中确定的δ与友的比例关系，确定每个转向轮的期望斜装转向角； (5)根据步骤(4)中确定的每个转向轮的期望斜装转向角，分别发送指令控制相应转向轮转向，得到每个转向轮实际的斜装转向角，转入步骤(2)循环执行。2.根据权利要求1所述的，其特征在于所述步骤(1.1)中转向轮的转角转换方程为: 【文档编号】B62D65/12GK103770859SQ201410003560【公开日】2014年5月7日 申请日期:2014年1月3日 优先权日:2014年1月3日 【专利技术者】滕宝毅, 邢琰, 王大轶, 何英姿, 刘云, 刘祥, 毛晓艳, 贾永, 徐忠宾 申请人:北京控制工程研究所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：滕宝毅，邢琰，王大轶，何英姿，刘云，刘祥，毛晓艳，贾永，徐忠宾，
申请(专利权)人：北京控制工程研究所，
类型：发明
国别省市：